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在生命科學(xué)領(lǐng)域的研究中，離心是一種必不可少的技術(shù)手段，更是實(shí)驗(yàn)室中最常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室的小伙伴們經(jīng)常會(huì)問(wèn)，各家離心管的標(biāo)記的離心單位不一樣，這該如何區(qū)分比較呢？

離心技術(shù)的原理是利用物體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，使置于旋轉(zhuǎn)體中的懸浮顆粒發(fā)生沉降或漂浮，從而使某些顆粒達(dá)到濃縮或與其他顆粒分離之目的。

有些生物顆?？梢栽谥亓?chǎng)（1×g）作用下實(shí)現(xiàn)分離，如人血細(xì)胞，將處理過(guò)的血細(xì)胞置于桌上1-2 小時(shí)，由于不同細(xì)胞的大小不一樣，白細(xì)胞和紅細(xì)胞能自動(dòng)分層。但若需分離更小的生物顆粒，需要遠(yuǎn)大于重力的力，通常我們稱(chēng)這個(gè)力為離心力，我們可以通過(guò)沿軸旋轉(zhuǎn)裝有懸浮顆粒的離心管來(lái)實(shí)現(xiàn)用離心技術(shù)分離不同顆粒。利用離心機(jī)使離心管旋轉(zhuǎn)，裝載了離心管并帶動(dòng)離心管沿軸旋轉(zhuǎn)的是轉(zhuǎn)頭，顆粒在放射狀的離心力下從軸心向外運(yùn)動(dòng)。不管是細(xì)胞還是生物大分子受到離心力都可以用以下公式計(jì)算：

（1）

F離心力：顆粒受到的離心力；

m：顆粒的質(zhì)量；

ω：角速度；

r：離心半徑，即旋轉(zhuǎn)軸到顆粒的距離。

通常情況下，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)頭受到的放射狀的力都是由相對(duì)離心力（RCF：Relative centrifugation force）來(lái)衡量的。而所謂的相對(duì)離心力即是離心力與重力之比，用以下公式表示：

（2）

RCF：相對(duì)離心力；

F離心力：顆粒受到的離心力；

F重力：顆粒受到的重力；

m：顆粒的質(zhì)量；

ω：角速度；

g：重力加速度；

r：離心半徑，即旋轉(zhuǎn)軸到顆粒的距離。

ω 是轉(zhuǎn)頭的角速度，指轉(zhuǎn)頭每秒鐘轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù)，其值就是:

（3）ω=2πRPM/60=0.10472RPM

RPM：轉(zhuǎn)頭每分鐘轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)。

結(jié)合公式（2）和公式（3）可得到同一轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速與相對(duì)離心力之間的關(guān)系：

（4）

r：離心半徑，即旋轉(zhuǎn)軸到顆粒的距離（單位：mm）。

離心管在離心機(jī)中離心的過(guò)程中，管口至管底的各點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)軸之間的距離（離心半徑）是不一樣的，在計(jì)算中采用平均半徑作為離心半徑：r=(r min＋r max)/2。

由上可以看出轉(zhuǎn)頭的相對(duì)離心力與轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速的平方成正比，而且與轉(zhuǎn)頭的半徑成正比。對(duì)于同一轉(zhuǎn)頭而言，由于半徑不變，增加轉(zhuǎn)速也就相當(dāng)于提高了相對(duì)離心力。

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